نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

تحلیل عددی اثر تومور بر روی جریان هوا و مجرای تنفسی در سیستم تنفس فوقانی انسان

شاهرخ شجاعی؛ شاهرخ شجاعی

دوره 16، شماره 4 ، اسفند 1401، ، صفحه 41-50

چکیده

  همواره اثرات تغییرات ساختاری تومور بر مسیر هوای تنفسی مورد توجه محققان بوده است. به طوریکه این اثرات در موارد حاد منجر به خفگی بیمار خواهد شد. در این مطالعه تلاش خواهد شد به کمک نرم افزار انسیس یک مدل محاسباتی برای بررسی اثر تومور بر روی جریان هوا در ناحیه حنجره ارائه شود. مدل ارائه شده قادر است اثر حضور تومور بر سرعت و فشار هوا در سیستم ...  بیشتر همواره اثرات تغییرات ساختاری تومور بر مسیر هوای تنفسی مورد توجه محققان بوده است. به طوریکه این اثرات در موارد حاد منجر به خفگی بیمار خواهد شد. در این مطالعه تلاش خواهد شد به کمک نرم افزار انسیس یک مدل محاسباتی برای بررسی اثر تومور بر روی جریان هوا در ناحیه حنجره ارائه شود. مدل ارائه شده قادر است اثر حضور تومور بر سرعت و فشار هوا در سیستم هوایی فوقانی را به کمک شبیه سازی کامپیوتری محاسبه کند. در این پژوهش شبیه سازی جریان هوای پایا برای بازدم در سه دبی تنفسی L/min 15 و L/min 26 و L/min 30 در نظر گرفته شد. بیشترین حد سرعت در دبی تنفسی L/min 15 و L/min 26 و L/min 30 به ترتیب m/s 26/6 , m/s 58/10, m/s 14/12 در حنجره پدیدار می گردد. همچنین بیشترین فشار در نای رخ می دهد به طوریکه ماکزمیم فشار در دبی تنفسی L/min 15 و L/min 26 و L/min 30 به ترتیب با برابر Pa6/19 , Pa 01/51, Pa 8/65 است. از سوی دیگر بیشترین تغییرشکل در ناحیه تنگ شدگی مجرای تنفسی روی میدهد. همچنین با افزایش نرخ جریان میزان تغییر شکل نیز افزایش می یابد. ماکزمیم تغییر شکل روی جدار در دبی تنفسی L/min 15 و L/min 26 و L/min 30 به ترتیب با mm07/0mm , 2/0 mm , 27/0 برابر است. در این مدل تنفسی به دلیل حضور تومور، سرعت و تنش برشی روی جداره به بیشترین میزان خود در ناحیه حنجره می رسد. حضور تومور می تواند به مرور زمان منجر به مسدودی مسیر هوا و خفگی بیمار شود. همچنین خطر انسداد راه هوایی حتی در کاهش جزئی ظرفیت تنفسی افزایش می یابد. ارائه یک مدل عددی برای سیستم تنفسی می تواند در راستای رویکرد درمانی بهتر موثر باشد.

---

• مشاهده مقاله

مکانیک سیالات زیستی / سیالات بیولوژیکی

شبیه‌سازی محاسباتی جریان هوا و ذرات معلق در ریه‌ی انسان: بررسی اثر گرانش

محمد احمدی آلاشتی؛ بهمن وحیدی؛ مهتاب عباد

دوره 13، شماره 1 ، فروردین 1398، ، صفحه 1-15

چکیده

  سطح وسیع ریه با حصارهای هوایی-خونی خود، در معرض ذرات معلق هوای ورودی قرار دارد. در این شرایط، در صورت آلوده بودن این ذرات، اثر متقابل ذرات-ریه روی هم می­تواند خطرات و صدمات قابل توجهی را برای سلامتی انسان به همراه داشته باشد. از طرفی، از این واکنش­ها برای دارورسانی به بدن انسان نیز استفاده می‌شود. در هر دو حالت، تخمین دقیق مقدار ...  بیشتر سطح وسیع ریه با حصارهای هوایی-خونی خود، در معرض ذرات معلق هوای ورودی قرار دارد. در این شرایط، در صورت آلوده بودن این ذرات، اثر متقابل ذرات-ریه روی هم می­تواند خطرات و صدمات قابل توجهی را برای سلامتی انسان به همراه داشته باشد. از طرفی، از این واکنش­ها برای دارورسانی به بدن انسان نیز استفاده می‌شود. در هر دو حالت، تخمین دقیق مقدار و محل نشست ذرات در مجاری تنفسی، به عنوان مبنای درک مکانوبیولوژیکی این بیماری­ها به شمار می‌رود. گردآوری تجربی داده‌ها از انتقال ذرات در ریه‌ی انسان فرایند بسیار دشواری می‌باشد. اما روش دینامیک سیالات-ذرات محاسباتی، امکان شبیه‌سازی داده­های انتقال ذرات در مدل­های واقعی را فراهم ساخته است. نشست ذرات آیروسول در ریه‌ی انسان، از طریق ترکیب برخورد در اثر اینرسی، رسوب در اثر گرانش و انتشار روی می­دهد. مکانیسم اصلی نشست ذرات در مجاری پایین دست، برای ذراتی با قطر آیرودینامیکی 5/0 تا 5 میکرومتر و در حالت انبساط ریه (در حالت دم)، رسوب ناشی از نیروی گرانش و انتقال هم‌رفتی ناشی از حرکت دیواره­ها می­باشد. در این پژوهش، جریان سیال-ذره در نسل 18-ام از مجاری تنفسی مدل­سازی شده و میزان نشست ذرات در مجاری تنفسی برای دو حالت گرانش ناچیز و نرمال، با فرض تغییر­ مکان ایزوتروپیک در دیواره‌ها و میزان دبی ورودی 1 mg/s، مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که به دلیل توانایی نفوذ ذرات با قطر آیرودینامیکی کم‌تر از 5 میکرومتر به نواجی عمیق مجاری تنفسی، با ناچیز کردن اثر نیروی گرانش، میزان نشست ذرات در مجاری پایین­دست سیستم تنفسی تا حد بسیار زیادی کاهش می­یابد. ذرات با قطر 5 میکرومتر، تحت تاثیر برخورد اینرسی (که بیش‌تر در مجاری با قطر بزرگ و متوسط روی می­دهد) و هم‌چنین در اثر رسوب (که بیش‌تر در مجاری پایین‌دست عمل می­کند)، دچار نشست می­شوند. 

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 2.15 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

تاثیر بیماری سولکوس بر عمل‌کرد تارهای صوتی به روش محاسباتی بر‌هم‌کنش سیال و جامد

علی وظیفه‌دوست صالح؛ ناصر فتورائی؛ مهدی نویدبخش؛ فرزاد ایزدی

دوره 11، شماره 2 ، مرداد 1396، ، صفحه 153-165

چکیده

  صحبت کردن انسان، فرآیند بسیار پیچیده­ای می­باشد که حاصل برهم‌کنش جریان هوا در طول حنجره و ساختار ارتعاشی تارهای صوتی است. سولکوس، یکی از بیماری‌های مرتبط با تارهای صوتی است که در این بیماری، لایه‌هایی از تارهای صوتی وجود نداشته و تارهای صوتی دارای شکاف هستند و درنتیجه اختلالاتی در تولید صوت ایجاد می‌شود. در این مقاله برای اولین ...  بیشتر صحبت کردن انسان، فرآیند بسیار پیچیده­ای می­باشد که حاصل برهم‌کنش جریان هوا در طول حنجره و ساختار ارتعاشی تارهای صوتی است. سولکوس، یکی از بیماری‌های مرتبط با تارهای صوتی است که در این بیماری، لایه‌هایی از تارهای صوتی وجود نداشته و تارهای صوتی دارای شکاف هستند و درنتیجه اختلالاتی در تولید صوت ایجاد می‌شود. در این مقاله برای اولین بار، بیماری سولکوس به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته و تاثیرات بیماری بر ارتعاشات تارهای صوتی ارزیابی شده است. مدل ایده‌آلی از تارهای صوتی سالم و مبتلا به سولکوس به‌صورت دو‌بعدی تعریف شده‌است و مدل المان محدود از تارهای صوتی و راه‌های هوایی به‌طور کامل جفت‌شده با نرم‌افزار ال‌اس‌داینا حل شده است. مدل محاسباتی ارائه‌شده در دامنه‌ی سیال از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی، فرمول‌بندی لاگرانژی-اویلری دلخواه و معادلات تراکم‌ناپذیر پیوستگی و ناویر-استوکس و در  دامنه‌ی جامد از مدل سه‌لایه‌ی الاستیک خطی استفاده شده‌است. نوسانات خود‌تحریک برای تارهای صوتی بیمار درجه‌ی دو، ارائه شده و با مدل سالم مقایسه شده‌است. پاسخ‌ها به صورت کمی وکیفی مطالعه شده و مدل سالم با نتایچ عددی و تجربی گذشته مقایسه شده‌است. تاثیرات بیماری بر پارامترهای جریان و فرکانس ارتعاشی تارهای صوتی، مطالعه ‌شده‌ است. تجزیه‌وتحلیل­های انجام‌شده نشان داد که وجود شکاف در تارهای صوتی بیمار، باعث می­شود فرکانس ارتعاشی تارهای صوتی کاهش یافته و عرض شکاف حنجره و دبی عبوری بیشینه و میانگین از دهانه‌ی حنجره، افزایش می‌یابد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.75 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

تحلیل عددی مدل سه‌بعدی طناب نخاعی در شرایط بیماری سیرنگومیلی با استفاده از روش بر‌هم‌کنش سیال و جامد

هدی ماستری فراهانی؛ ناصر فتورائی

دوره 10، شماره 3 ، مهر 1395، ، صفحه 223-230

چکیده

  بزرگ شدن سیرینکس در بیماری سیرنگومیلی، باعث بروز آسیب نورولوژیکی پیشرونده میشود؛ بنابراین، بررسی عوامل دخیل در توسعة سیرینکس، در یافتن روش‌هایی برای کنترل این بیماری بسیار اهمیت دارد. یکی از فرضیات بالینی مهم در رابطه با علت توسعة سیرینکس، انتشار موج شوک فشار در سیال فضای ساب‌آراکنوئید را عامل اصلی حرکت سیال داخل سیرینکس و در طولانی‌مدت، ...  بیشتر بزرگ شدن سیرینکس در بیماری سیرنگومیلی، باعث بروز آسیب نورولوژیکی پیشرونده میشود؛ بنابراین، بررسی عوامل دخیل در توسعة سیرینکس، در یافتن روش‌هایی برای کنترل این بیماری بسیار اهمیت دارد. یکی از فرضیات بالینی مهم در رابطه با علت توسعة سیرینکس، انتشار موج شوک فشار در سیال فضای ساب‌آراکنوئید را عامل اصلی حرکت سیال داخل سیرینکس و در طولانی‌مدت، توسعة سیرینکس و آسیب فزاینده به نخاع، می‌داند. مدل‌سازی و تحلیل حاضر در راستای آزمودن این فرضیه و به کمک روش المان محدود انجام شده است؛ به این ترتیب که یک مدل سه‌بعدی، شامل سیرینکس، طناب نخاعی، سیال مغزی-نخاعی در فضای ساب‌آراکنوئید، لایة سخت‌شامه و گرفتگی، ایجاد شد. تحریک پالس فشار به سطح بالایی مدل سیال فضای ساب‌آراکنوئید، که تأثیر پالس شریانی جمجمه‌ای را شبیه‌سازی میکرد، اعمال شد. سیال مغزی-نخاعی، به‌صورت نیوتنی و جریان آن، به‌صورت لایه‌ای فرض شد. رفتار جامد نیز، الاستیک خطی در‌نظر‌گرفته شد. تحلیل برهم‌کنش سیال و جامد توسط نرم‌افزار ADINA اجرا شده و مشخصات جریان سیال، شامل میدان سرعت و فشار و همچنین تنش‌های ایجاد‌شده در بافت‌ها، استخراج شد. نتایج نشان می‌دهد که انتشار موج فشار در سیال فضای ساب‌آراکنوئید، به القای حرکت در سیال سیرینکس منجر می‌شود و با توقف سیال در انتهای سیرینکس، افزایش فشار موضعی به ایجاد تمرکز تنش در بافت نخاعی می‌انجامد؛ اما مقادیر این تنش‌ها، کمتر از حد تحمل بافت نخاعی است و انتشار موج فشار در این شرایط، نمی‌تواند عامل اصلی توسعة سیرینکس باشد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 964.35 K

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

بررسی عددی اثرات الاستیسیتة شریان بر تنش برشی دیواره و شاخص برش نوسانی در انشعاب کرونر چپ

سعید بهرامی؛ محمود نوروزی

دوره 10، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 175-186

چکیده

  افزایش بیماری‌های قلبی-عروقی سبب شده است که محققان، بیشتر از پیش به بررسی جریان در عروق خونی بپردازند. در این مقاله، اثر الاستیسیتة دیوارة شریان بر پارامترهای همودینامیکی با در‌نظر گرفتن تعامل خون و دیوارة رگ بررسی شد. تنش برشی روی دیواره در زمان‌های متفاوت، تغییر می‌کند و به تنهایی قادر به بیان گرفتگی عروق نمی‌باشد؛ از این‌رو ...  بیشتر افزایش بیماری‌های قلبی-عروقی سبب شده است که محققان، بیشتر از پیش به بررسی جریان در عروق خونی بپردازند. در این مقاله، اثر الاستیسیتة دیوارة شریان بر پارامترهای همودینامیکی با در‌نظر گرفتن تعامل خون و دیوارة رگ بررسی شد. تنش برشی روی دیواره در زمان‌های متفاوت، تغییر می‌کند و به تنهایی قادر به بیان گرفتگی عروق نمی‌باشد؛ از این‌رو شاخص برش نوسانی، تنش برشی را بدون در‌نظر گرفتن میانگین زمانی بردار تنش برشی بیان می‌کند. در این مطالعه، یک مدل سه‌بعدی از دوشاخه شدن کرونر چپ همراه با چهار مدل دیواره، در‌نظر‌گرفته شد. نتایج در یک جریان ضربانی از سیال غیرنیوتنی به روش کوپلینگ دو‌طرفه و با استفاده از روش اویلر-لاگرانژی اختیاری محاسبه شد. مشاهدات حاکی از کاهش 13 درصدی پروفیل‌های سرعت در محل دو‌شاخه شدن است، که در مدل‌ هایپرالاستیک به بیشترین میزان اختلاف می‌رسد. همچنین با افزایش سفتی در دیواره، پروفیل‌های سرعت و نوسانات تنش برشی روی دیواره افزایش یافت. تنش برشی متوسط در مدل صلب، اختلاف 28 درصدی را در مقایسه با مدل‌ هایپرالاستیک نشان داد. مقایسة این نتایج با اطلاعات بالینی نشان داد که مناطقی با تنش برشی متوسط 1.10 Pa و کمتر از آن، در حضور شاخص برش نوسانی بیشتر از 0.3، می‌تواند از مناطق پر‌خطر در تشکیل پلاک‌های آترواسکلروز، به‌ویژه در ناحیة خلفی بعد از انشعاب، باشد؛ در حالی‌که در مدل هایپرالاستیک نسبت به دیگر مدل‌ها، نتایج بهتری مشاهده شد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.04 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مدل‌سازی عددی پدیدة تنظیم خودکار در شریان کاروتید مشترک انسانی

سعید سیری؛ ملیکه نبئی؛ ناصر فتورایی

دوره 9، شماره 3 ، آذر 1394، ، صفحه 229-241

چکیده

  ﻫﺮ ارﮔﺎن ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺣﺘﯿﺎﺟﺎت ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﮏ (سوخت­و­سازی) و ﻋﻤﻠﮑﺮدی ﺧﻮد ممکن است ﺑﻪ مقادیر متفاوتی از جریان ﺧﻮن ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ باشد؛ درنتیجه ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر پدیده‌ای ﻣﻬﻢ ﻣﺤﺴﻮب می‌شود. ﭘﺪﯾﺪة ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر تنش برشی به‌عنوان ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ذاﺗﯽ ﯾﮏ ارﮔﺎن ﺑﺮای ﺛﺎﺑﺖ نگه‌داشتن شرایط همودینامیک در­ﻣﻘﺎﺑـﻞ ...  بیشتر ﻫﺮ ارﮔﺎن ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺣﺘﯿﺎﺟﺎت ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﮏ (سوخت­و­سازی) و ﻋﻤﻠﮑﺮدی ﺧﻮد ممکن است ﺑﻪ مقادیر متفاوتی از جریان ﺧﻮن ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ باشد؛ درنتیجه ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر پدیده‌ای ﻣﻬﻢ ﻣﺤﺴﻮب می‌شود. ﭘﺪﯾﺪة ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر تنش برشی به‌عنوان ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ذاﺗﯽ ﯾﮏ ارﮔﺎن ﺑﺮای ﺛﺎﺑﺖ نگه‌داشتن شرایط همودینامیک در­ﻣﻘﺎﺑـﻞ ﺗﻐﯿﯿـﺮات ضربان قلب و فشار پرفیوژن ﺗﻌﺮﯾﻒ می‌شود؛ ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ضربان قلب در ﺑﺪن، شریان‌ها ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺮخ ﺟﺮﯾﺎن لازم و برای ثابت نگاه‌داشتن نیروها و تنش‌های همودینامیک، دچار اتساع ﯾﺎ اﻧﻘﺒﺎضﺷﺮﯾﺎﻧﯽ می‌شوند. مقالة حاضر ﺑﻪ مکانیسم‌های محلی برای کنترل خودکار اختصاص دارد. مکانیسم‌های تنظیم‌کنندة ﻣﺤﻠﯽ، ،ﻣﺎﻧﻨـﺪ اﻋﺼـﺎب ﺳـﻤﭙﺎﺗﯿﮏ و هورمون‌های ﺳﯿﺎر، ﻣﺴﺘﻘﻞ از مکانیسم‌های ﮐﻨﺘﺮﻟـی ﺧـﺎرﺟﯽ ﻋﻤﻞ می‌کنند؛ از­اﯾﻦ­رو می‌توان آن‌ها را اﯾﺰوﻟﻪ در­ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ. همان‌طورﮐﻪ ذﮐـﺮ ﺷﺪ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر، وﯾﮋﮔﯽ ذاﺗﯽ ارگان‌های ﺑﺪن اﺳﺖ و اندام‌های ﺗﺤﺖ ﭘﺮﻓﯿﻮژن، ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ مکانیسم‌های ﻋﺼﺒﯽ و ﻫﻮرﻣﻮﻧﯽ ﻗﺮار نمی‌گیرند. چون استفاده از شرایط مرزی صحیح در مدل‌سازی‌های عددی اهمیت ویژه‌ای دارد، اﺳﺘﻔﺎده از مدل‌سازی درﺧﺖ ﺷﺮﯾﺎﻧﯽ ﺑﺮای ﺑﻪ­دﺳﺖ آوردن ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺮزی ﻣﻨﺎﺳﺐ اﻣﺮی ﺿﺮوری ﺑﻪﻧﻈﺮ می‌رسد؛ بنابراین در مقالة حاضر ابتدا مدلی از نوع صفر بعدی (پارامتر فشرده) و گسترده ارائه­شده است. سپس از این مدل برای به­دست آوردن شرایط مرزی در شریان کاروتید معمولی استفاده شده و تنظیم تنش برشی به‌عنوان یکی از پراهمیت‌ترین پارامترهای همودینامیک در مدلی سه‌بعدی از این شریان مدل‌سازی شده است. نتایج به­دست­آمده نشان­دهندة چگونگی تغییرات خواص مکانیکی دیواره و بنابراین ابعاد شریان برای برگرداندن مقادیر تنش برشی وارد بر دیواره به محدودة طبیعی است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.55 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

بررسی محاسباتی اثر ضخامت و سختی بسترکلاژنی بر پاسخ سلول‎های ‎بنیادی مزنشیمال در محیط کشت

مهدی مرادخانی؛ بهمن وحیدی

دوره 9، شماره 2 ، مرداد 1394، ، صفحه 179-190

چکیده

  بررسی تحریکات مکانیکی موثر بر سلول بنیادی در شرایط طبیعی بدن و همچنین شرایط کشت آزمایشگاهی، موضوعی بسیار مهم درجهت دستیابی به توانایی کنترل بر رفتار و پاسخ‎های سلولی همچون رشد، تکثیر و تمایز می‎باشد. درمورد عوامل بیومکانیکی دخیل در این پدیده پژوهش‎های فراوانی انجام­شده است. امروزه ثابتشده است که عواملی همچون مورفولوژی  ...  بیشتر بررسی تحریکات مکانیکی موثر بر سلول بنیادی در شرایط طبیعی بدن و همچنین شرایط کشت آزمایشگاهی، موضوعی بسیار مهم درجهت دستیابی به توانایی کنترل بر رفتار و پاسخ‎های سلولی همچون رشد، تکثیر و تمایز می‎باشد. درمورد عوامل بیومکانیکی دخیل در این پدیده پژوهش‎های فراوانی انجام­شده است. امروزه ثابتشده است که عواملی همچون مورفولوژی  سلول، آرایش اجزای زیرسلولی، هندسة داربست، سختی بستر و تحریک مکانیکی اعمالی از جانب آن و یا جریان سیال تاثیر بسزایی در پاسخ‎های سلولی دارند. در پژوهش حاضر سعی­شده است تا با استفاده از تحلیل اجزای محدود، یکی از عوامل مذکور در تحریک مکانیکی موثر بر سلول بنیادی مزنشیمال یعنی اثر سختی و ضخامت بستر و پاسخ سلول از جنس تنش و کرنش به این عامل ارزیابی شود. برای این منظور از بستر‎های ‎پایه کلاژنی به­عنوان ماتریس خارج­سلولی مصنوعی استفاده شد و شرایط کشت سلول درون یک بیوراکتور و در حضور جریان سیال شبیه‎سازی شد. با به­کار­گیری روش برهم­کنش  سیال و سازه برای شبیه‎سازی و حل آن به شیوة جفت­شوندگی دو­طرفة معادلات سیال و جامد، تاثیر افزایش سختی بستر و ضخامت آن به ترتیب در افزایش و کاهش تنش‎های وارده بر سلول از جانب بستر به میزان حداکثر 15 درصد در نتایج مشاهده شد. همچنین مشاهده شد که تغییر سختی بستر تنها در بازه‎ی 1/0 تا 100 کیلو پاسکال می‎تواند در تغییر رفتار سلول در­مقابل تحریک خارجی موثر باشد. نتایج به­دست آمده از این تحقیق در کنار سایر تحقیقات مشابه می‎توانند یک راهنما برای محققان جهت بهینه­سازی شرایط ریزمحیطی سلول بنیادی در محیط کشت آزمایشگاهی و در­نهایت دستیابی به نتایج کارآمدتر در پژوهش‎های مرتبط با مهندسی سلول‎های بنیادی محسوب شود.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.34 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

بررسی عددی تأثیر انعطاف پذیری دیواره دولایه ای متخلخل بر روی جریان فیلتراسیون در جریان ضربانی وغیرنیوتنی خون از یک شریانکاروتیدبا گرفتگی متقارن

سعید ناهیدی؛ علیرضا حسین‌نژاد؛ ناصر فتورائی؛ زهرا حیدری

دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 107-120

چکیده

  در لایه های دیواره شریان بوده و این تجمع نیز متأثر از LDL پارامترهای جریان خون همواره متأثر از مکان و شکل تجمع ذرات جریان فیلتراسیون خون در لایه های دیواره شریان است. در این مقاله به منظور بررسی اثر انعطاف پذیری بر روی جریان فیلتراسیون در جریان ضربانی و غیر نیوتنی خون از یک شریان کاروتید با گرفتگی متقارن و با دیواره دو لایه ای انعطاف ...  بیشتر در لایه های دیواره شریان بوده و این تجمع نیز متأثر از LDL پارامترهای جریان خون همواره متأثر از مکان و شکل تجمع ذرات جریان فیلتراسیون خون در لایه های دیواره شریان است. در این مقاله به منظور بررسی اثر انعطاف پذیری بر روی جریان فیلتراسیون در جریان ضربانی و غیر نیوتنی خون از یک شریان کاروتید با گرفتگی متقارن و با دیواره دو لایه ای انعطاف پذیر متخلخل، از مدل استفاده شده و نتایج آن با نتایج حاصله از مدل دیواره صلب و (PFSI) حل اجزای محدود همراه با برهمکنش سیال و جامد متخلخل مقایسه شده است. پارامترهای مورد مطالعه در این بررسی برای سه شدت گرفتگی متفاوت انجام شده (Porous Rigid متخلخل (مدل کاهش داشته است. Porous Rigid نسبت به مدل PFSI است. نتایج حاصل نشان می دهد که تنش برشی دیواره حدود 22 % در مدل در نواحی قبل و بعد از Porous Rigid نسبت به مدل PFSI همچنین سرعت فیلتراسیون در دیواره متخلخل شریان حاصله از مدل ناحیه گرفتگی، افزایش زیادی در حدود 20 % داشته است، ولی تفاوت سرعت فیلتراسیون بین دو مدل، در ناحیه گرفتگی شریان بسیار ناچیز بوده است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 951.96 K

الگوبرداری زیستی / زیست‌تقلیدی

مطالعة آزمایشگاهی عوامل مؤثر برحرکت دودی‌شکل میزنای در مجرای بیولوژیک

بهزاد سیفی؛ حسین منصوری‌نژاد؛ بهمن وحیدی؛ ناصر فتورائی

دوره 6، شماره 3 ، آذر 1391، ، صفحه 169-175

چکیده

  جریان پریستالتیک یا دودی‌شکل یکی از مهم‌ترین مکانیسم‌های انتقال سیال است. این جریان علاوه بر کاربردهای متنوع در مهندسی،  مکانیسم بسیار مهم انتقال سیال در بسیاری از اندام‌های بیولوژیک به خصوص در دستگاه گوارش و دفع ادرار محسوب می‌شود. در این مقاله، انتقال بولاس ادرار در میزنای با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز حرکات دودی‌شکل بررسی ...  بیشتر جریان پریستالتیک یا دودی‌شکل یکی از مهم‌ترین مکانیسم‌های انتقال سیال است. این جریان علاوه بر کاربردهای متنوع در مهندسی،  مکانیسم بسیار مهم انتقال سیال در بسیاری از اندام‌های بیولوژیک به خصوص در دستگاه گوارش و دفع ادرار محسوب می‌شود. در این مقاله، انتقال بولاس ادرار در میزنای با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز حرکات دودی‌شکل بررسی شده است. از ویژگی‌های این دستگاه می‌توان به قابلیت بررسی پارامترهای مختلف مؤثر بر جریان‌ دودی‌شکل ادرار، مانند اثر اختلاف فشار ورودی و خروجی میزنای بر دبی تخلیه و میزان جریان بازگشتی از میزنای به کلیه، تأثیر سرعت متوسط انتقال بولاس بر دبی تخلیه و  میزان جریان بازگشتی، اثر وجود فیلم سیال در میزنای بر دبی تخلیه و همچنین تأثیر تغییر طول بولاس بر میزان جریان بازگشتی اشاره کرد. نهایتاً مشاهده شد که افزایش اختلاف فشار ورودی و خروجی موجب کاهش نسبت رفلاکس به حجم اولیه بولاس و افزایش دبی تخلیه شده وکاهش سرعت انتقال ادرار باعث کاهش میزان رفلاکس و دبی خروجی می‌شود. افزایش ضخامت فیلم سیال در مجرا نیز باعث کاهش دبی تخلیه خروجی می‌شود و با افزایش طول بولاس ادرار، بر میزان جریان بازگشتی افزوده می‌شود.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 4.53 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

بررسی عددی اثر نفوذپذیری دیواره بر پارامترهای همودینامیک در جریان ضربانی خون از یک شریان کاروتید گرفته شده با دیواره دو لایه‌ای انعطاف‌پذیر

سعید ناهیدی؛ علیرضا حسین‌نژاد؛ ناصر فتورائی؛ زهرا حیدری

دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1391، ، صفحه 71-79

چکیده

  پارامترهای همودینامیک جریان خون همواره متأثر از میزان شدت گرفتگی شریان و از عوامل تأثیرگذار بر پیشرفت بیماری گرفتگی شریانی هستند. در این مقاله، با در نظر گرفتن سه شدت گرفتگی متفاوت به بررسی عددی اثر نفوذپذیری دیواره شریان بر پارامترهای همودینامیک در یک مدل شریان گرفته شده، با دیواره دو لایه‌ای انعطاف‌پذیر و با حضور جریان ضربانی ...  بیشتر پارامترهای همودینامیک جریان خون همواره متأثر از میزان شدت گرفتگی شریان و از عوامل تأثیرگذار بر پیشرفت بیماری گرفتگی شریانی هستند. در این مقاله، با در نظر گرفتن سه شدت گرفتگی متفاوت به بررسی عددی اثر نفوذپذیری دیواره شریان بر پارامترهای همودینامیک در یک مدل شریان گرفته شده، با دیواره دو لایه‌ای انعطاف‌پذیر و با حضور جریان ضربانی و غیر نیوتنی خون با استفاده از مدل حل عددی برهمکنش سیال و جامد متخلخل (PFSI) پرداخته شده است. در این بررسی نشان داده شد که فرض نفوذپذیری بر پارامترهای همودینامیک بسیار تأثیرگذار است، به طوری که در مقایسه نتایج مدل PFSIبا نتایج مدل بدون فرض نفوذپذیری دیواره با استفاده از حل برهمکنش سیال و جامد (PFSI) ، تنش برشی دیواره حدود 6 % کاهش، جابجایی دیواره حدود 30% و تنش مؤثر در دیواره متخلخل و انعطاف‌پذیر شریان بیش از 72 % در شدت‌های گرفتگی مختلف افزایش داشته است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.22 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

بررسی تأثیر حرکت دیوارة قلب بر دبی جریان ضربانی در شریان الاستیک کرونری

علیرضا هاشمی فرد؛ ناصر فتورائی

دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1390، ، صفحه 1-12

چکیده

  شریان کرونری وظیفة خون‌رسانی به عضله قلب را بر عهده ‌دارد. این شریان در هر چرخه قلبی بر اثر حرکت قلب تغییرشکل می‌دهد. در این پژوهش تأثیر این تغییر شکل، بر همودینامیک شریان کرونری بررسی شده است. حرکت به صورت اعمال انحنایی متغیر با زمان، بر هندسة شریان کرونری مدلسازی شده است. به طوری که یک مدل از شریان کرونری ساخته شده و حرکت انتهای آن ...  بیشتر شریان کرونری وظیفة خون‌رسانی به عضله قلب را بر عهده ‌دارد. این شریان در هر چرخه قلبی بر اثر حرکت قلب تغییرشکل می‌دهد. در این پژوهش تأثیر این تغییر شکل، بر همودینامیک شریان کرونری بررسی شده است. حرکت به صورت اعمال انحنایی متغیر با زمان، بر هندسة شریان کرونری مدلسازی شده است. به طوری که یک مدل از شریان کرونری ساخته شده و حرکت انتهای آن به گونه‌ای اعمال شده ‌است که انحنای متغیر بوجودآمده در آن، در محدودة فیزیولوژیک باشد. پس از گسسته‌سازی، محاسبات عددی انجام شده و تأثیر حرکت شریان، بر دبی جریان عبوری خون در آن بررسی شده است. ضمن بررسی صحت مدل‌سازی، نتایج حاصل به شکل منحنی‌هایی از دبی جریان خون نسبت به زمان مورد بحث قرار گرفته‌اند. این نتایج مؤید این است که حرکت شریان بر دبی جریان خون در مقاطعی از طول شریان که به لحاظ آناتومی حرکت بیشتری داشته است، تأثیر بیشتری گذاشته و حتی بیشینة جریان را از زمان دیاستول به سیستول منتقل کرده است. این در حالی است که در این مناطق، جریان معکوسی نیز در زمان وقوع حداکثر دبی جریان در همسایگی ورودی شریان مشاهده می‌شود.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 2.63 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مطالعه تجربی و تحلیل رفتار غیرخطی رگ سافنوس انسان تحت کشش طولی و عرضی

برهان الحسینی همدانی؛ مهدی نویدبخش؛ حسین احمدی تفتی

دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1390، ، صفحه 45-56

چکیده

  در این مقاله، خواص مکانیکی عروق انسان به ویژه رفتار عروقی که برای انجام پیوند بای‌پس قلبی استفاده می‌شوند؛بررسی شده است.متأسفانه بیش از 30% پیوندهایی که از سافنوس استفاده می‌کنند، ظرف مدت 10 سال دوباره مسدود می‌شوند؛ در حالیکه شریان مامری نتایج بهتری را نشان داده است. در این تحقیق به بررسی رفتار الاستومکانیک رگ سافنوس انسان پرداخته ...  بیشتر در این مقاله، خواص مکانیکی عروق انسان به ویژه رفتار عروقی که برای انجام پیوند بای‌پس قلبی استفاده می‌شوند؛بررسی شده است.متأسفانه بیش از 30% پیوندهایی که از سافنوس استفاده می‌کنند، ظرف مدت 10 سال دوباره مسدود می‌شوند؛ در حالیکه شریان مامری نتایج بهتری را نشان داده است. در این تحقیق به بررسی رفتار الاستومکانیک رگ سافنوس انسان پرداخته شده که در عمل بای‌پس به طور متداول استفاده می‌شود. رفتار تنش کرنش نمونه‌های انسانی تهیه شده در این مطالعه پس از آنکه انجام آزمایش بارگذاری سیکلی و کشش یکنواخت، با یک تابع ریاضی مدلسازی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که استحکام طولی این رگ به طور متوسط دو برابر استحکام عرضی آن است و این در حالی است که کرنش عرضی سافنوس بطور متوسط 74% از کرنش طولی آن بیشتر است. بنابراین مدول الاستیسیته این رگ در راستای طولی بیشتر از مدول آن در راستای عرضی است. با ادامه دادن کشش تا گسیختگی کامل رگ نمونه‌های طولی پس از استحکام با شیب زیاد تا پارگی کامل پیش می‌روند و رگ به طور کامل گسیخته می‌شود، در حالیکه نمونه‌های عرضی با شیب ملایم‌تری تا گسیختگی کامل پیش می‌روند و این مطلب ناشی از جهت‌گیری فیبرهای کلاژن است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 2.94 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مقایسه الگوهای توزیع تنش در بازسازی شریان الاستیک با استفاده از روش برهم‌کنش سیال-جامد

حامد خالصی؛ هانیه نیرومند اسکویی؛ فرزان قالیچی

دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1390، ، صفحه 67-78

چکیده

  محققان بیومکانیک معتقدند که شریان‌ها تحت تأثیر عوامل همودینامیکی و مکانیکی بازسازی می‌شوند. عوامل بیومکانیکی مانند زاویه باز و کشش طولی می‌توانند تأثیر مهمی در این فرایند داشته باشند. در این مطالعه تأثیر زاویه باز و کشش طولی در روند بازسازی در اثر افزایش سن برای شریان آئورت بررسی شده است. برای شبیه‌سازی عددی از نرم‌افزار ADINAاستفاده ...  بیشتر محققان بیومکانیک معتقدند که شریان‌ها تحت تأثیر عوامل همودینامیکی و مکانیکی بازسازی می‌شوند. عوامل بیومکانیکی مانند زاویه باز و کشش طولی می‌توانند تأثیر مهمی در این فرایند داشته باشند. در این مطالعه تأثیر زاویه باز و کشش طولی در روند بازسازی در اثر افزایش سن برای شریان آئورت بررسی شده است. برای شبیه‌سازی عددی از نرم‌افزار ADINAاستفاده شده است. در این پژوهش برای اولین بار با بهره‌گیری از روش عددی برهمکنش سیال- جامد، تأثیر زاویه باز و کشش طولی در روند بازسازی شریان آئورت شبیه‌سازی شده است. از تئوری تغییر شکل‌های بزرگ برای مدل‌سازی تغییر شعاع شریان و از رفتار سیال نیوتنی نیز برای خون استفاده شده است. بعلاوه برای بررسی شبیه‌سازی رفتار گذرا در سیستم شریانی، شکل موج‌های فشار و جریان پالسی فیزیولوژیکی بکار گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که زاویه باز بیشترین تأثیر را در توزیع تنش محیطی دارد به طوری که باعث یکنواخت‌تر شدن توزیع تنش محیطی در دیواره می‌شود. همچنین تغییر زاویه باز در اثر افزایش سن باعث معکوس شدن شیب تغییر تنش محیطی در امتداد ضخامت دیواره شریان می‌شود. نتایج نشان می‌دهد کشش طولی بیشترین تأثیر را در توزیع تنش محوری دارد. همچنین، با وجود اینکه کشش طولی با افزایش سن کاهش می‌یابد ولی سطح تنش محوری در شریان بازسازی شده افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از توزیع تنش برشی کاهش چشمگیری را در مقادیر بیشینه، کمینه و دامنة  تنش برشی ناشی از سیال در شریان مسن نشان می‌دهد که بیانگر کاهش آسیب وارده به سلول‌های اندوتلیال است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.31 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

تحلیل عددی انسداد کامل شریان کاروتید معمولی انسان در اثر پدیده ترومبوآمبولی شریانی با ارائه یک مدل اجزای محدود تماسی

بهمن وحیدی؛ ناصر فتورائی

دوره 2، شماره 4 ، اسفند 1387، ، صفحه 285-296

چکیده

  ترومبوآمبولی شریانی از مهم ترین عوامل مرگ و میر در بیماران قلبی است. در شریان های خون رسان مغز، ذرات جدا شده لخته های خون به صورت آمبولی به بافت مغز منتقل می شوند و سبب ضایعات عصبی یا سکته مغزی می شوند. در این تحقیق برای اولین بار یک مدل عددی ارائه شده است که در آن انسداد کامل شریان کاروتید انسان در اثر حرکت فیزیکی یک توده لخته خون با هندسه ...  بیشتر ترومبوآمبولی شریانی از مهم ترین عوامل مرگ و میر در بیماران قلبی است. در شریان های خون رسان مغز، ذرات جدا شده لخته های خون به صورت آمبولی به بافت مغز منتقل می شوند و سبب ضایعات عصبی یا سکته مغزی می شوند. در این تحقیق برای اولین بار یک مدل عددی ارائه شده است که در آن انسداد کامل شریان کاروتید انسان در اثر حرکت فیزیکی یک توده لخته خون با هندسه کروی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل عددی، جریان خون گذرا در یک مجرای متقارن محوری با طول محدود در نظر گرفته شده است. از معادلات تراکم ناپذیر ناویر- استوکس به عنوان معادلات حاکم بر سیال و از یک مدل الاستیک خطی برای توده لخته خون استفاده شده است. برای مدل کردن تماس بین توده لخته خون و دیواره شریان در محل گرفتگی، یک مدل متقارن محوری تماسی صلب در نظر گرفته شده است. برای تحلیل تغییر مکان های بزرگ جامد، از فرمول بندی لاگرانژی- اویلری دلخواه (ALE) استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که در زمان تماس بین لخته و گرفتگی، نواحی جدایش و اتصال مجدد جریان به طور گسترده روی گرفتگی اتفاق می افتد که این نواحی مستعد ایجاد و توسعه ترومبوزیس شریانی هستند. با قطع تماس بین دیواره و لخته در حال عبور از گرفتگی، ناحیه پایین دست گرفتگی و زیر توده لخته در حال حرکت، جریان گردابی بسیار وسیعی ایجاد می شود. بررسی حرکت و تغییر شکل لخته نشان داد که با گذشتن کامل لخته از گرفتگی، نواحی نزدیک به قله لخته، میل شدیدی به انبساط پیدا می کنند که تمایل به واپاشی را در این نواحی نشان می دهد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.2 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

بررسی تغییرات خواص بیومکانیکی بازسازی شریان براکیال با تغییر سن با استفاده از روش اندرکنش سیال- جامد

هانیه نیرومند اسکویی؛ فرزان قالیچی؛ محمد تفضلی شادپور

دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 1-8

چکیده

  این تحقیق به نحوه تغییر بارهای مکانیکی و ساختار با افزایش سن در نمونه ای از شریان های عضلانی پرداخته است. بر اساس داده های تجربی گرداوری شده شریان براکیال به عنوان شریان عضلانی شبیه سازی شده است. با در نظر گرفتن اندرکنش سیال-جامد، از نرم افزار آدینا 1.8 برای حل عددی برای حل معادلات سیال و جامد استفاده شده است. به منظور بررسی همزمان ...  بیشتر این تحقیق به نحوه تغییر بارهای مکانیکی و ساختار با افزایش سن در نمونه ای از شریان های عضلانی پرداخته است. بر اساس داده های تجربی گرداوری شده شریان براکیال به عنوان شریان عضلانی شبیه سازی شده است. با در نظر گرفتن اندرکنش سیال-جامد، از نرم افزار آدینا 1.8 برای حل عددی برای حل معادلات سیال و جامد استفاده شده است. به منظور بررسی همزمان تاثیر تنش محیطی و تنش برشی در بازسازی، موج های فشار و جریان نوسانی به عنوان شرایط مرزی انتخاب شده اند. بررسی سه الگوی بازسازی در شریان براکیال نشان داد روش آتروفیک داخلی با تغییرات کم نتایج بهتری در مقابل حفظ محدوده تنش محیطی دیواره در پی داشته و می توان آن را روش بهینه برای بازسازی شریان براکیال در نظر گرفت.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 327.08 K

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

تاثیر خروج از مرکز گرفتگی های شریانی بر جریان خون با استفاده از روش برهم کنش سیال-جامد

افسانه مجری؛ محمد تفضلی شادپور؛ احسان بخشی تفتی

دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 9-20

چکیده

  گرفتگی های شریانی و بیماری های قلبی- عروقی ناشی از آن مانند تصلب شرائین، از دلایل عمده مرگ و میر در دنیاست. در این مقاله، با استفاده از یک مدل غیرخطی سه بعدی از شریان کاروتید دارای گرفتگی نامتقارن و با در نظر گرفتن تعامل میان جامد و سیال (FSI)، جریان خون در این شرایط مدلسازی شد. برای انجام دادن شبیه سازی از نرم افزار انسیس بهره گرفته ...  بیشتر گرفتگی های شریانی و بیماری های قلبی- عروقی ناشی از آن مانند تصلب شرائین، از دلایل عمده مرگ و میر در دنیاست. در این مقاله، با استفاده از یک مدل غیرخطی سه بعدی از شریان کاروتید دارای گرفتگی نامتقارن و با در نظر گرفتن تعامل میان جامد و سیال (FSI)، جریان خون در این شرایط مدلسازی شد. برای انجام دادن شبیه سازی از نرم افزار انسیس بهره گرفته شد. با توجه به بررسی های انجام گرفته این نرم افزار از توانایی مناسبی در تحلیل مسائل FSIبرخوردار نیست. بنابراین با استفاده از کدنویسی در محیط ماکروی نرم افزار، دسترسی به الگوریتم حل مساله FSI از طریق روش کوپلینگ ضعیف میسر شد. تغییرات قابل توجه فشارخون بصورت موضعی و افت شدید فشار و در نتیجه ایجاد تنش فشاری در پایین دست گرفتگی، پروفیل متغیر تنش برشی در منطقه گرفتگی و تغییرات قابل توجه آن پس از گرفتگی، تغییرات قابل توجه پروفیل سرعت و ازدیاد قابل توجه جریان های برگشتی در اثر افزایش میزان خروج از مرکز پلاک، از جمله نتایج به دست آمده در پژوهش حاضر است. نتایج به دست آمده در ارزیابی وخامت بیماری، امکان پیشروی بیماری و پیش بینی محل های مستعد برای شکست پلاک آتروسکلروتیک استفاده می گردد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.02 M

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

تحلیل عددی پارامترهای موثر بر جریان در یک مدل کامل میزنای با حرکت دودی شکل

بهمن وحیدی؛ ناصر فتورائی؛ علی ایمان پرست

دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 29-37

چکیده

  جریان بازگشتی (رفلاکس) مثانه به میزنای یکی از عوامل شایع پدید آورنده بیماری های پیلونفریت و سیستیت است. اتساع میزنای، لگنچه کلیوی و کالیس ها به طور معمول در اثر رفلاکس مشاهده می شود. در این مقاله به منظور بررسی پدیده مذکور، یک مدل متقارن محوری معرفی شده است. برای مدلسازی انقباض میزنای از یک جسم صلب که با جدار خارجی میزنای برخورد دارد، ...  بیشتر جریان بازگشتی (رفلاکس) مثانه به میزنای یکی از عوامل شایع پدید آورنده بیماری های پیلونفریت و سیستیت است. اتساع میزنای، لگنچه کلیوی و کالیس ها به طور معمول در اثر رفلاکس مشاهده می شود. در این مقاله به منظور بررسی پدیده مذکور، یک مدل متقارن محوری معرفی شده است. برای مدلسازی انقباض میزنای از یک جسم صلب که با جدار خارجی میزنای برخورد دارد، استفاده شده است. معادلات اجزای محدود برای سیال و جامد با استفاده از روش تکراری نیوتن-رافسون حل شد. تاثیر کشسانی دیواره میزنای، اثر اختلاف فشار ورودی و خروجی و همچنین سرعت متوسط حرکت موج دودی شکل در طول میزنای بر دبی جریان خروجی تحلیل و اثر تعداد موج انقباض بر روابط فشار و جریان در میزنای بررسی شد. افزایش تعداد موج انقباض باعث کاهش دبی عبوری از میزنای می شود. بر اساس نتایج به دست آمده از بررسی تغییرات سرعت حرکت موج انقباض در طول مجرا، که اگر سرعت متوسط موج انقباض از مقدار حدی کمتر باشد، وجود آن تاثیر جدی بر دبی خروجی میزنای نخواهد داشت. در نهایت نشان داده شد که وجود اختلال در دریچه های مجاری ادراری، حتی با فرض شروع کم سرعت موج انقباض، بخشی از جریان بازگشتی را از خود عبور خواهند داد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 689.13 K

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مطالعه عددی تبادل گازهای تنفسی در سیستم ریوی برای ارائه رابطه ای بین میزان فعالیت فرد و آهنگ تنفس

حامد آوری؛ فرزان قالیچی؛ مجید احمدلوی داراب

دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 39-46

چکیده

  تنظیم آهنگ تنفس یکی از متغیرهای مهمی است که افراد در هنگام فعالیت های مختلف به ویژه فعالیت های ورزشی با آن مواجه اند. در این مقاله، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک مدل متقارن محوری دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. این مدل مصرف و تبادل گاز اکسیژن را در مویرگ های ریوی که در سیستم گردش خون کیسه هوایی در ریه رخ می ...  بیشتر تنظیم آهنگ تنفس یکی از متغیرهای مهمی است که افراد در هنگام فعالیت های مختلف به ویژه فعالیت های ورزشی با آن مواجه اند. در این مقاله، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک مدل متقارن محوری دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. این مدل مصرف و تبادل گاز اکسیژن را در مویرگ های ریوی که در سیستم گردش خون کیسه هوایی در ریه رخ می دهد، بررسی و مطالعه می کند. مدل دارای سه بخش اصلی متشکل از یک غشای مویرگی بدون حرکت، یک ناحیه پلاسمائی متحرک و چهار گلبول قرمز نیم دایره شکل متحرک است. نتایج به دست آمده نشان می دهد رابطه ای معکوس بین زمان اشباع گلبول های قرمز و آهنگ تنفس وجود دارد و تعداد دفعات دم و بازدم برای یک دقیقه در حالت نرمال 14 بار و برای حالات با بیشترین فعالیت 50 بار براورد می شود. با استفاده از یک عامل تبدیل رابطه ای بین حالت های مختلف فعالیت های جسمانی، با شدت متغیر و آهنگ تنفس ارائه گردیده است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 397.78 K

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

شبیه سازی جریان خون و مقایسه پارامترهای همودینامیکی در بای پس های آئورت- کرونری و کرونری- کرونری

فرزان قالیچی؛ مجید احمدلوی داراب؛ احمد رمضانی سعادت آبادی

دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1386، ، صفحه 111-117

چکیده

  در این مطالعه به منظور بررسی رژیم جریان خون در ناحیه انشعاب بای پس، شبیه سازی عددی جریان سه بعدی و پالسی خون با استفاده از نرم افزار فلوئنت 2, 3, 5 برای %50 گرفتگی انجام شد. فرض نیوتنی و همگن بودن خون و همچنین صلب بودن جداره عروق از جمله فرضیات اساسی در این تحقیق به شمار می روند. در این مطالعه رژیم های جریان خون در دو نوع بای پس آئورت- ...  بیشتر در این مطالعه به منظور بررسی رژیم جریان خون در ناحیه انشعاب بای پس، شبیه سازی عددی جریان سه بعدی و پالسی خون با استفاده از نرم افزار فلوئنت 2, 3, 5 برای %50 گرفتگی انجام شد. فرض نیوتنی و همگن بودن خون و همچنین صلب بودن جداره عروق از جمله فرضیات اساسی در این تحقیق به شمار می روند. در این مطالعه رژیم های جریان خون در دو نوع بای پس آئورت- کرونری و کرونری- کرونری با یکدیگر مقایسه شدند. مشاهده نشدن جریان های ثانویه در بای پس کرونری- کرونری در زوایای مختلف پیوندی بر خلاف بای پس آئورت- کرونری، مشاهده برگشت کامل جریان، سه بار در طول یک موج کرونری در بای پس کرونری- کرونری و مشاهده نشدن این پدیده در بای پس آئورت- کرونری از مهمترین نتایج حاصل از این مطالعه به شمار می روند. همچنین بالا بودن نرخ نوسانات زمانی و مکانی تنش برشی در بای پس آئورت- کرونری نسبت به بای پس کرونری- کرونری و پایین بودن مقادیر تنش برشی اعمال شده بر جداره عروق در بای پس کرونری- کرونری نسبت به بای پس آئورت- کرونری نیز از دیگر نتایج مهم به دست آمده است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 970.05 K